Istorija geologije

Istorija geologije bavi se razvojem prirodnih nauka o geologiji. Geologija je naučno proučavanje porekla, istorije i strukture Zemlje.

Škot Džejms Haton smatra se ocem moderne geologije

Antika

Komarac i muva u ovoj ogrlici od baltičkog jantara stari su između 40 i 60 miliona godina

Neke od prvih geoloških zapisa bili su o poreklu Zemlje. Antička Grčka je razvila neke primarne geološke koncepte koji se odnose na poreklo Zemlje. Pored toga, u 4. veku pre nove ere Aristotel je vršio kritička zapažanja o sporoj brzini geoloških promena. Posmatrao je sastav kopna i formulisao teoriju gde se Zemlja menja sporim tempom i da se te promene ne mogu primetiti tokom života jedne osobe. Aristotel je razvio jedan od prvih koncepta zasnovanih na dokazima povezan sa geološkom carinom u vezi sa brzinom kojom se Zemlja fizički menja.

Međutim, njegov naslednik u Licejumu, filozof Teofrast, postigao je najveći napredak u antici u svom delu Na kamenju. Opisao je mnoge minerale i rude, kako iz lokalnih rudnika, poput onih u Lavriumu kod Atine, tako i dalje. Takođe je sasvim prirodno razgovarao o vrstama mermera i građevinskog materijala poput krečnjaka, i pokušao je primitivnu klasifikaciju svojstava minerala po njihovim svojstvima, kao što su tvrdoća.

Mnogo kasnije, tokom rimskog perioda, Plinije stariji je pokrenuo veoma opsežnu raspravu o još mnogim mineralima i metalima, a zatim široko korišćenim u praktične svrhe. Bio je među prvima koji su pravilno identifikovali poreklo ćilibara kao fosilizovane smole sa drveća posmatranjem insekata zarobljenih u nekim komadima. On je takođe postavio osnovu kristalografije prepoznavanjem oktaedarske navike dijamanta.

Srednji vek

Abu Rajhan Muhamed ibn Ahmed Biruni (973–1048) bio je jedan od najranijih muslimanskih geologa, čiji radovi su uključivali najranije zapise o geologiji Indije, hipotetišući da je Indijski potkontinent nekada bio more.

Ibn Sina (981–1037), persijski polihistor, dao je značajan doprinos geologiji i prirodnim naukama (koje je on nazvao Atabiejat) zajedno sa drugim prirodnjačkim filozofima poput pripadnika Iskrene braće i mnogih drugih. Ibn Sina je napisao enciklopedijsko delo pod nazivom „Kitab al-Šifa” (Knjiga izlečenja, isceljenja ili leka protiv neznanja), u kojoj deo 2, odeljak 5, sadrži njegov komentar o Aristotelovoj mineralogiji i meteorologiji, u šest poglavlja: Formiranje planina, Prednosti planina u stvaranju oblaka; Izvori vode; Poreklo zemljotresa; Formiranje minerala; Raznolikost zemaljskog terena.

U srednjovekovnoj Kini, jedan od najintrigantnijih prirodnjaka bio je Šen Ko (1031–1095), polihistorska ličnost koja se ogledala u mnogim poljima istraživanja svog vremena. U pogledu geologije, Šen Ko je jedan od prvih prirodoslovca koji je formulisao teoriju geomorfologije. To je zasnovano na njegovim opažanjima sedimentarnog podizanja, erozije tla, taloženja mulja i morskih fosila pronađenih u planinama Tajhang, udaljenim stotinama kilometara od Tihog okeana. On je takođe formulisao teoriju o postepenim klimatskim promenama, nakon što je uočio drevne okamenjene bambuse pronađene u očuvanom stanju pod zemljom u blizini Jandžoua (moderni Janan), u suvoj severnoj klimi provincije Šensi. On je formulisao hipotezu o procesu formiranja zemljišta: na osnovu njegovog posmatranja fosilnih školjki u geološkom sloju na planini stotinama kilometara od okeana. On je zaključio da je to zemljište nastalo erozijom planina i taloženjem mulja.

20. vek

Do ranog 20. veka otkriveni su radiogeni izotopi i razvijeno je radiometrijsko datiranje. Godine 1911, Artur Holms, među pionirima u korišćenju radioaktivnog raspada kao sredstva za merenje geološkog vremena, datira uzorak sa Cejlona star 1,6 milijardi godina koristeći izotope olova. Godine 1913, Holms je bio deo osoblja Imperijalnog koledža, kada je objavio svoju čuvenu knjigu Starost Zemlje u kojoj se snažno zalagao za upotrebu radiometrijskih metoda datiranja, a ne metoda zasnovanih na geološkoj sedimentaciji ili hlađenju zemlje (mnogi ljudi su se i dalje držali proračuna Lorda Kelvina za manje od 100 miliona godina). Holms je procenio da su najstarije arhejske stene stare 1.600 miliona godina, ali nije spekulisao o Zemljinoj starosti. Njegovo promovisanje teorije u narednim decenijama donelo mu je nadimak Otac moderne geohronologije. Godine 1921, učesnici godišnjeg sastanka Britanske asocijacije za unapređenje nauke došli su do grubog konsenzusa da je starost Zemlje nekoliko milijardi godina i da je radiometrijsko datiranje verodostojno. Holms je objavio Starost Zemlje, uvod u geološke ideje 1927. godine u kojem je predstavio raspon od 1,6 do 3,0 milijarde godina, povećavajući procenu tokom 1940-ih na 4.500 ± 100 miliona godina, zasnovanu na merenju relativnog obilja izotopa uranijuma koju je uspostavio Alfred O. C. Nier. Teorije koje nisu bile u skladu sa naučnim dokazima koji su utvrdili starost Zemlje više se nisu mogli prihvatiti. Utvrđena starost Zemlje je od tada rafinirana, ali se nije bitno promenila.

Alfred Vegener, oko 1925.

Godine 1912, Alfred Vegener je predložio teoriju pomeranja kontinenata. Ova teorija sugeriše da oblici kontinenata i odgovarajuća geologija obala između nekih kontinenata ukazuju na to da su bili spojeni u prošlosti i formirali jednu kopnenu masu poznatu kao Pangea; nakon toga su se odvojili i plutali poput splavova preko okeanskog dna, trenutno dostižući svoj sadašnji položaj. Pored toga, teorija pomeranja kontinenata ponudila je moguće objašnjenje za formiranje planina; tektonika ploča izgrađena na teoriji pomeranja kontinenata.

Nažalost, Vegener nije pružio ubedljiv mehanizam za ovo kretanje, a njegove ideje nisu bile opšte prihvaćene tokom njegovog života. Artur Holms je prihvatio Vegenerovu teoriju i pružio mehanizam: konvekciju plašta, da izazove kretanje kontinenata. Međutim, tek posle Drugog svetskog rata počeli su da se gomilaju novi dokazi koji podržavaju pomeranje kontinenata. Usledio je period od 20 godina tokom kojeg se teorija pomeranja kontinenata razvila iz verovanja nekolicine u kamen temeljac moderne geologije. Počevši od 1947. istraživanja su pružila nove dokaze o dnu okeana, a 1960. Brus K. Hizen je objavio koncept srednjeokeanskih grebena. Ubrzo nakon toga, Robert S. Diec i Hari H. Hes su predložili da se okeanska kora formira kako se morsko dno širi duž srednjeokeanskih grebena u širenju morskog dna. Ovo je viđeno kao potvrda konvekcije plašta i tako je uklonjen glavni kamen spoticanja teoriji. Geofizički dokazi sugerišu bočno kretanje kontinenata i da je okeanska kora mlađa od kontinentalne kore. Ovaj geofizički dokaz je takođe podstakao hipotezu o paleomagnetizmu, zapisu o orijentaciji Zemljinog magnetnog polja zabeleženom u magnetnim mineralima. Britanski geofizičar S. K. Runkorn predložio je koncept paleomagnetizma iz svog nalaza da su se kontinenti pomerili u odnosu na Zemljine magnetne polove. Tuzo Vilson, koji je od samog početka bio promoter hipoteze o širenju morskog dna i drifta kontinenata, modelu je dodao koncept transformacionih raseda, upotpunjavajući klase tipova raseda neophodnih da bi se omogućila pokretljivost ploča na globusnoj funkciji. Simpozijum o pomeranju kontinenata koji je održan u Kraljevskom društvu u Londonu 1965. godine može se smatrati zvaničnim početkom prihvatanja tektonike ploča od strane naučne zajednice. Apstrakti sa simpozijuma su izdati kao Blaket, Balard, Rankorn; 1965. Na ovom simpozijumu, Edvard Balard i saradnici su kompjuterskim proračunom pokazali kako bi kontinenti duž obe strane Atlantika najbolje složili da se zatvori okean, što je postalo poznato kao čuveno „Balardovo uklapanje“. Do kasnih 1960-ih, težina dostupnih dokaza učinila je drift kontinenta opšteprihvaćenom teorijom.

Moderna geologija

Primenjujući zdrave stratigrafske principe na raspodelu kratera na Mesecu, može se tvrditi da je Judžin Šumejker skoro preko noći oduzeo proučavanje Meseca od lunarnih astronoma i dao ga lunarnim geolozima.

Poslednjih godina geologija je nastavila svoju tradiciju kao proučavanje karaktera i porekla zemlje, njenih površinskih karakteristika i unutrašnje strukture. Ono što se promenilo u kasnijem 20. veku je perspektiva geološkog proučavanja. Geologija se sada proučavala koristeći integrativniji pristup, razmatrajući Zemlju u širem kontekstu koji obuhvata atmosferu, biosferu i hidrosferu. Sateliti locirani u svemiru koji snimaju velike fotografije Zemlje pružaju takvu perspektivu. Godine 1972, Program Landsat, serija satelitskih misija kojima su zajednički upravljali NASA i Geološki zavod SAD, počeo je da isporučuje satelitske snimke koji se mogu geološki analizirati. Ove slike se mogu koristiti za mapiranje glavnih geoloških jedinica, prepoznavanje i korelaciju tipova stena za ogromne regione i praćenje kretanja tektonike ploča. Nekoliko primena ovih podataka uključuje mogućnost izrade geološki detaljnih mapa, lociranja izvora prirodne energije i predviđanja mogućih prirodnih katastrofa izazvanih pomeranjem ploča.

Vidi još

• Istorija geomagnetizma
• Istorija paleontologije
• Istorija nauke
• Humboldtian nauka
• Vremenska linija geologije
• Vremenska crta razvoja tektonofizike (pre 1954)

Literatura

• Bowler, Peter J. (2000). The earth encompassed : a history of the environmental sciences (1st Amer. izd.). New York: Norton. ISBN 978-0-393-32080-0. 
• Burek, C.V.; Higgs, B., ur. (2007). The Role of Women in the History of Geology: Special Publication no 281. London, England: Geological Society of London. ISBN 978-1862392274. 
• Adams, Frank Dawson (1938). The Birth and Development of the Geological Sciences. Baltimore: The Williams & Wilkins Company.  Adams, Frank Dawson (1954). 1990 Dover reprint. ISBN 048626372X. 
• Gohau, Gabriel (1990). A history of geology. Revised and translated by Albert V. Carozzi and Marguerite Carozzi. New Brunswick: Rutgers University Press. ISBN 978-0-8135-1666-0. 
• Jardine, N.; Secord, J. A.; Spary, E. C., ur. (1996). Cultures of natural history (Reprinted izd.). Cambridge, England: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-55894-5. 
• Kooijmans, Luuc (2004). De doodskunstenaar — de anatomische lessen van Frederik Ruysch (na jeziku: Dutch). Amsterdam: Bert Bakker. ISBN 978-90-351-2673-2. Pristupljeno 10. 1. 2012. CS1 održavanje: Neprepoznat jezik (veza)
• Leddra, Michael (2010). Time matters : geology's legacy to scientific thought. Chichester: Wiley. ISBN 978-1-4051-9908-7. 
• Woods, Thomas E. (2005). How the Catholic Church built Western civilization. Washington, D.C.: Regnery Publ. ISBN 0-89526-038-7. 
• Wyse Jackson, Patrick N., ur. (2007). Four centuries of geological travel : the search for knowledge on foot, bicycle, sledge and camel. London: The Geological Society. ISBN 978-1-86239-234-2. 
• O'Hara, Kieran D. (2018). A Brief History of Geology. Cambridge, England: Cambridge University Press. 
• Albritton, Claude C. (1980). The Abyss of Time. San Francisco: Freeman, Cooper & Company.  1986 reprint. ISBN 087477389X. 
• Dalrymple, G. Brent (1994). The Age of the Earth. Stanford University Press. ISBN 0-8047-2331-1. 

Spoljašnje veze

• History of geology
• Early Geology on In Our Time at the BBC.